CN1152384A - 码分多址系统中的反向链路闭环功率控制 - Google Patents

码分多址系统中的反向链路闭环功率控制 Download PDF

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Abstract

本发明的过程能使移动式无线电话以100％负载周期工作，并且提供闭环功率控制。基站测量来自移动台的信号的信噪比，并且将该信噪比与基站在移动台可发射的每个数据速率下所具有的信噪比阈值进行比较。然后，基站根据比较结果产生功率控制指令，命令移动台改变其功率。

Description

码分多址系统中的反向链路闭环功率控制
技术领域
本发明总体上涉及无线电话通信。较具体地说，本发明涉及无线电话系统中的反向链路功率控制。
背景技术
联邦通信委员会(FCC)在美国负责管理射频(RF)频谱的使用，即决定哪个产业使用哪些频率。由于射频频谱是有限的，所以每个产业只能分配到频谱的一小部分。因此，为了使尽可能多的频率用户接用该频谱，必须有效地使用所配给的频谱。
多址调制技术是一些能够最有效地使用射频频谱的技术。这类调制技术的例子包括时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)以及码分多址(CDMA)。
CDMA调制对信息传输采用扩频技术。扩频系统使用扩频技术将发送信号扩展到较宽的频带上。该频带一般比传输该信号所需的最小带宽宽很多。用唯一的宽带扩展码调制每个要发送的基带数据信号，便可实施扩频技术。通过使用该技术，可将带宽只有几千赫兹的信号扩展到大于一兆赫兹的宽带上。在M.K.Simon著作的《扩频通信》第i册第5章第262-358页，可以查到几例典型的扩频技术。
通过把发送信号扩展到较宽的频率范围可以获得一种频率分集。由于频率选择性衰落一般只影响200-300千赫兹的信号，发送信号的其余频谱不受影响。因此，衰落状况将较少影响接收扩频信号的接收机。
在CDMA型无线电话系统中，以同一频率同时发送多个信号。Glihousen等人发明的美国专利第4,901,307号揭示了这种CDMA系统，该专利已转让给Qualcomm股份有限公司。在这种系统中，某特定接收机通过信号中的专用扩展码确定哪个信号应供该接收机使用。该频率上没有此特定接收机特定扩展码的信号对该接收机而言将作为噪声，并被忽略。
图1示出了一例现有技术中典型的在无线电话系统反向信道上使用的CDMA发射机，其中反向信道是从移动台至基站的链路。首先，由声码器(话音编码器/解码器)产生一数字基带信号。声码器(100)用诸如现有技术中已知的码激励线性预测(CELP)等编码过程将模拟话音或数据信号数字化。
以特定的速率例如9600位/秒(bps)将数字基带信号输入卷积编码器(101)。编码器(101)以一固定的编码速率将输入数据位卷积编码成数据码元。例如，编码器(101)可以用一个数据位编成三个数据码元的固定编码速率对数据位编码，致使编码器(101)在输入速率为9600 bps的情况下，以28.8ksym/s(千码元/秒)的速率输出数据码元。
来自编码器的数据码元输入至交错器(102)。交错器(102)对码元加扰，致使任何在信道上丢失的码元都将不是相连码元。因此，如果通信信道中丢失一个以上的码元，那么纠错码能够恢复该信息。数据码元按矩阵逐列输入交错器(102)，并从该矩阵逐行输出。交错以相同于输入数据码元时的数据码元速率28.8ksym/s进行。
将交错数据码元输入调制器(104)。调制器(104)从交错数据码元中导出一固定长度的Walsh码元序列。在传送64元正交码信号中，交错数据码元被分成多个包含六个码元的组，以便从64个正交码中选择一个码代表一组六个数据码元。这64个正交码与64×64Hadamard矩阵中的Walsh码元相对应，其中一个Walsh码元是矩阵的一行或一列。调制器以固定的码元速率将对应于输入数据码元的Walsh码元序列输出至“异”门组合器(107)的一个输入端。按六个码元分组的Walsh码元组的长度为1.25毫秒(ms)，并且一般称为功率控制组。
伪随机噪声(PN)发生器(103)使用长PN序列来产生用户特定的码元序列。在具有电子序号(ESN)的移动无线电话设备中，ESN可以与长PN序列进行“异”运算，以产生上述序列，使该序列对无线电话用户而言为特定。长PN发生器(103)以系统的扩展速率输入和输出数据。PN发生器(103)的输出端与“异”门组合器(107)相连。
接着，对来自组合器(107)的Walsh码扩展码元进行正交扩展。将该码元输入两个产生一对短PN序列的“异”门组合器(108和109)。第一组合器(108)将Walsh码扩展码元与同相(I)序列(105)取“异”，而第二组合器(109)将Walsh码扩展码元与正交相位(Q)序列(106)取“异”。
通过驱动一对正弦波的功率电平，用所得的I和Q信道代码扩展序列对这对正交正弦波进行二相调制。然后，对正弦输出信号求和，进行带通滤波，转换成射频频率后，放大，滤波，并且通过天线反射。
现有技术中，典型的在无线电话系统正向信道(链路从基站至移动台)上使用的CDMA发射机类似于反向信道。图2示出了这种发射机。前向与反向信道发射机之间的不同在于，对于正向信道发射机，在PN发生器组合器(103)和正交扩展组合器(108和109)之间添加了Walsh码发生器(201)和功率控制位复接器(220)。
功率控制位复接器(220)将功率控制位复接到帧中，代替另一数位。移动台已知该位的位置，并寻找此位置上的功率控制位。例如，“0”位命令移动台将其平均输出功率电平增加一预定值，而“1”位命令移动台将其平均输出电平降低一预定值。
码分信道选择发生器(201)与组合器(202)相连，并为组合器(202)提供一特定的Walsh码元。发生器(201)提供64个正交码中的一个，这64个正交码对应于64×64Hadamard矩阵的64个Walsh码元，而一个Walsh码元是矩阵的一行或一列。组合器(202)用码分信道发生器(201)输入的特定Walsh码，将输人的加扰数据码元扩展成Walsh码扩展数据码元。Walsh码扩展数据码元以固定的筹元速率1.2288兆筹元/秒(Mchp/s)从“异”门组合器(202)中输出，并输入正交扩展组合器。
在上述系统中，当降低移动台的发送码速时，希望相应地降低发射机的平均功率。因此，当数据速率降低时，移动台通过缩短其发射机的负载周期来降低其发射功率。这时，基站可在本技术领域称为功率控制组的六个Walsh码元的每1.25毫秒间隔中测量移动台接收到的信噪比(SNR)，并将其与一恒定标准进行比较，因而不需要知道每个数据帧中实际使用的传输速率。
每个20毫秒长的数据帧由16个功率控制组组成。Padovani等人发明并已转让给Qualcomm股份有限公司的待批美国专利申请第07/822,164号详细说明了在前向和反向信道上传输的20毫秒的帧。每帧所传输的数据量决定于数据速率。下表列出了前向和反向信道中各种数据速率下的帧组成：
  原始位数   循环冗余校验位   卷积码尾    保留位     信息位    速率
    288      12      8      3     265    13250
    144      10      8      2     124     6200
     72       8      8      2     54     2700
     36       6      8      2     20     1000
表中所列的速率是信息位的速率。在较佳实施例中，前向和反向信道的保留位用于发信号、功率控制和其他用途。
在移动台发送每个功率控制组期间，移动台以基站功率控制系统确定的功率电平进行发送。基站在1.25毫秒的功率控制间隔中测量每个被接收移动信号的接收SNR，并将其与为该特定移动台建立的目标SNR比较。如果SNR超过目标SNR，则从基站向移动台发送一条“下调”指令。否则发送一条“上调”指令。
通过用功率控制位凿人数据传输将这些功率控制指令发送给移动台。该凿人以功率控制位代替了数据位。进行接收的移动台一般响应于下调指令，将其发射机功率降低1分贝，响应于上调指令，将其功率增加1分贝。
上述功率控制方案不足之处在于，当以小于最大数据速率的速率发送时，移动台的发射机信号会被脉冲式地接通和断开。当系统差强人意地按该方案工作时，它会干扰诸如助听器等其他电子系统。欧洲无线电话系统(GSM)使用该功率控制方案，并呈现出上述现象。因此，需要提供一种功率控制方案，它能使移动台以100％的负载周期工作，并且提供快速准确的从基站到移动台的闭环功率控制。
发明内容
本发明的过程能使无线电话发射机以100％负载周期工作。发射功率根据每个20毫秒数据传输帧中使用的位传输速率而变化，从而使每个信息位的发送能量为一常数。预先不知道传输速率的基站留有一张无线电话可能使用的每个数据速率的SNR阈值表。于是，基站将接收信号的SNR与这些阈值比较，并针对每个SNR对SNR阈值的比较结果产生不同功率控制指令。基站将这些指令发送给无线电话。已知数据发送速率的无线电话选择与该数据速率相应的功率控制指令。
附图概述
图1是一方框图，示出了无线电话系统中使用的典型现有技术CDMA反向链路发射机。
图2是一方框图，示出了无线电话系统中使用的典型现有技术CDMA正向链路发射机。
图3示出了本发明功率控制过程的流程图。
本发明的较佳实施例
本发明的过程提供了在正向信道上对移动无线电话发射机的功率控制，并使移动台可用100％负载周期进行发射。上述过程是通过移动台根据传输速率改变每帧发射功率以及基站监测发送信号并命令移动台相应地改变其功率来实现的。
图3的流程图示出了本发明的闭环功率控制过程，过程的开始是由移动台发射一个具有上述数据帧格式的信号(301)。发射机以100％负载周期运作，但根据帧的传输速率改变每帧的发射功率。
在此较佳实施例中，移动台具有一个速率可变的声码器，它以9600、4800、2400和1200位/秒(bps)的速率工作。在4800bps速率下，移动台的发射机以比9600bps速率时所用的功率低3分贝的功率输出为起点。2400bps速率的功率输出起点比9600bps速率时低6分贝，1200bps速率的功率输出起点则低9分贝。然后，本发明的过程使这些初始功率设置在后续帧中变化。
由于使用了正向检错和纠错编码(FEC)，所以基站在收完20毫秒数据帧之前无法确定该帧的数据速率。因此，当基站从移动台接收到一数据帧时，它将该帧的SNR与基站已存储在表中的每个SNR阈值进行比较(305)。在较佳实施例中，基站备有移动台所用四个不同数据速率各自的SNR阈值。
接着，基站根据四个数据速率下接收帧SNR与SNR阈值的比较结果，为每个特定的数据速率产生一个功率控制指令(310)。例如，如果将接收帧的SNR与9600bps的SNR阈值进行比较，并且发现接收帧的SNR对于该数据速率而言太低，那么基站产生一功率控制指令，命令移动台增加其功率输出。然后，将接收帧的SNR依次与基站的4800bps SNR阈值、2400bps SNR阈值以及1200bpsSNR阈值进行比较，并为每种情况产生不同的功率控制指令。
在该较佳实施例中，上述产生的功率控制指令在每个功率控制组有一位或两位，因数据速率而异。这些位处于上述讨论的保留位的位置上。在适当数位上的“l”命令移动台增加其输出功率，而“0”命令移动台降低其功率。另一个实施例用“1”命令移动台降低其功率，而用“0”增加其功率。
然后，基站将功率控制指令发送给移动台(315)。由于，移动台知道它在发送给基站的帧中所用的数据速率，所以它知道该使用哪组功率控制指令(320)。
当用于移动式无线电话时，本发明功率控制过程的详例描述了该过程的工作情况。移动台发射机调制和编码方案使用1/3卷积编码。将卷积码码元分成6个一组，每组确定64个正交序列中要发射哪一个。对正弦载波信号进行四相调制的长短伪随机序列筹元进一步覆盖正交序列码元。
9600bps数据速率下的数据帧包含288个信息位，它们由265个用户信息位、12位循环冗余校验码(CRC)，和8位卷积码尾。约束长度为9的卷积编码器将信息位编码成576个数据码元。然后，将它们分组形成96个发送码元，每个发送码元由6个卷积码的数据码元组成。
每个发送码元用Walsh码从64个不同的正交筹元序列中选择一个。每个Walsh码由64个Walsh筹元组成。因此，Walsh筹元必须以307.2千赫兹的Walsh筹元速率发送。然后，用长码发生器产生的1.2288兆赫兹筹元速率的伪噪声(PN)序列覆盖每个Walsh筹元。再用短码发生器产生的两个PN序列进一步覆盖上述覆盖结果。
所得的两个筹元流序列控制正弦载波信号的四相调制过程。短码发生器产生长度为32768筹元的序列。该发生器与移动台从基站接收到的同长度序列同步。同步过程考虑了不同基站使用短PN码之不同相的事实，因此所有移动台中移动短码均同步，和它们正与哪个基站通信无关。长码发生器所产生的序列时长达4,398,046,511,103个筹元。该序列的同步是根据移动台所用的特定地址来调节的。
当基站从移动台接收到信号时，基站产生与分配给移动台的代码相应的长短码PN筹元序列。在相关电路中把接收信号和筹元码合并。快速Hadamard变换(FHT)电路对相关电路所得结果(速率为307.2KHz，与Walsh筹元速率相当)进行运算。该电路对应于移动台可能已发射的每个Walsh码，对接收到的Walsh筹元求和。
基站具有多个相关器和多个接收天线，可获得多路径天线分集。在分集合并器电路中合并多个相关器和FHT电路的输出。处理若干包含六个这种FHT合并结果的组，以获得9600bps数据速率下的接收SNR度量。这可以通过对6个Walsh码元每次FHT过程所产生64种输出中的最佳能量求和来完成，从而导出了对9600bps的功率控制组SNR度量。将9600bps接收SRN与9600bps上限和下限目标SNR值进行比较。除了对功率度量进行功率控制组求和之外，还用Viterbi算法解码器对分集合并器的输出进行解码，以恢复被发送的位。如果CRC校验合格，那么接收和解码过程结束，并将结果发送给声码器或其他可选的业务处理器。如果CRC校验不合格，那么以较低的数据速率继续处理。
将比较结果与较低数据速率下的比较结果逻辑合并，以确定每1.25毫秒功率控制组期间将发射的功率控制位。如果接收SNR超出SNR目标上限，那么将每个1.25毫秒功率控制组中发送给移动台的两个功率控制位强制设定为“下调”指令。如果接收SNR下降至SNR阈值上限和下限之间，那么第一控制位对应于“下调”指令，而第二位对应于“上调”指令。如果接收SNR低于SNR阈值下限，那么第一控制位为“上调”指令，而第二控制位由适当较低速率阈值的比较结果确定。
如果移动台发送9600bps数据帧，且不是软切换模式，那么如果第一控制位是“上调”指令，移动台将增加发射功率1分贝。如果第一控制位是“下调”指令，那么如果第二功率控制指令位也是“下调”指令，移动台便降低发射功率1分贝。如果接收到“下调-上调”指令，那么移动台不改变发射功率。
如果移动台以软切换模式发射9600bps数据帧，那么可同时从两个或多个基站接收到功率控制指令。组合多个基站发送的控制指令的一般原则是，只有所有接收功率控制指令一致命令上调功率时，功率才上调。如果有任何功率控制信号命令移动台实行“下调”，那么功率便下调。如果除一个基站外的所有基站都命令“上调”且一个基站命令“不变”，那么功率不变换。
4800bps数据速率下的数据帧包含144个信息位，它们由124个用户信息位、10位CRC和8位卷积码尾组成。约束长度为9的卷积编码器将144个信息位编码成288个数据码元。然后，将它们分组形成48个发送码元，每个发送码元由六个卷积编码的数据码元组成。每个发送码元用一个Walsh码从64个不同的正交片段筹元中选择一个。48个发送码元每个都重复两次，与9600bps发送速率时一样产生96个码元。与前述9600bps的情况一样，用PN筹元序列覆盖该结果。
基站按下列过程从移动台接收信号。与9600bps时相同，使信号与筹元码相关，并用FHT电路进行处理。合并重复成对的正交码元，然后将其与其他相关器和天线信号合并，用Viterbi算法进行解码，并进行8位CRC校验。如果CRC校验元误，就把结果传送给声码器或其他可选的业务处理器。
数据帧的第一功率控制组间隔(1.25毫秒)包含六个正交码元，它们由三个分别重复两次的不同码元组成。将这些码元合并后与半间隔的4800bps SNR阈值比较。比较结果可确定第一功率控制组中控制位对的第二位，除非上述逻辑将其强行设定为上调状态。
在第二和第三功率控制组以及第四和第五、第六和第七等功率控制组期间，为了进行功率控制，将六个正交码元加在一起。将它们与全间隔的4800bps SNR阈值进行比较。比较结果可以确定第三、第五、第七等功率控制组中控制位对的第二位，除非其已被“不变”指令强制设定。
对于4800bps速率，功率控制指令包含在奇数编号功率控制组的第二位中。在偶数编号功率控制组期间，当发射4800bps时，接收不到功率控制。如果移动台发射4800bps数据帧，且不是软切换模式，则第二控制位是“上调”指令，移动台就增加发射功率1分贝。如果第二控制位是“下调”指令，那么如果第一功率控制指令位不是“下调”指令，移动台将降低发射功率1分贝。如果接收到“下调-上调”指令，那么移动台将不改变发射功率，这里假设错误接收了两位中的一位或另一位。
2400bps数据速率下的数据帧包含72个信息位，它们由54个用户信息位和8位CRC组成。约束长度为9的卷积编码器将48个信息位编码成144个数据码元。然后，将它们分组形成24个发送码元，每个发送码元由六个卷积编码的数据码元组成。24个发送码元每个都重复四次，与9600bps发送速率一样产生96个码元。与前述9600bps的情况一样，每个发送码元用一个Walsh码从64个不同的正交筹元序列中选择一个，并用PN筹元序列覆盖该结果。
与9600bps的情况一样，基站通过以下方法从移动台接收信号，即让接收信号与筹元码相关，并用FHT电路进行处理。合并重复的四组正交码元，然后将其与其他相关器和天线信号合并，并用Viterbi算法进行解码。如果解码器指示合适的度量级，那么把结果传送给声码器或其他可选的业务处理器。
数据帧的第一和第二功率控制组间隔包含12个正交码元，每个码元是四次重复的结果。与9600bps速率的情况一样，可以合并12个连续的正交码元，以便即使为数据解调进行四组合并也能形成接收SNR度量。将SNR度量与半间隔的2400bps SNR阈值比较。比较结果可确定第二功率控制组中控制位对的第二位，除非上述逻辑将其强行设定为上调状态。
与上述相同，将第三、第四、第五和第六功率控制组合并，并将它们与全间隔SNR目标阈值进行比较。同样，对于第七至第十和第十一至第十四功率控制组，也是这样。功率控制指令包含在第二、第六、第十和第十四功率控制组的第二位中。
如果移动台发射2400bps数据帧，且不是软切换模式，那么如果适当的功率控制位是“上调”指令，移动台将增加发射功率1分贝。如果功率控制位是“下调”指令，那么移动台将降低发射功率1分贝。如果接收到“下调-上调”指令，那么移动台将不改变发射功率，这里假设错误接收了两位中的一位或另一位。
1200bps数据速率下的数据帧包含36个信息位，它们由20个用户信息位和8位CRC组成。约束长度为9的卷积编码器将36个信息位编码成72个数据码元。然后，将它们分组形成12个发送码元，每个发送码元由6个卷积编码的数据码元组成。12个发送码元每个都重复八次，与9600bps发送速率一样产生96个码元。每个发送码元用一个Walsh码从64个不同的正交筹元序列中选择一个，并用PN筹元序列覆盖该结果。
基站通过以下方法从移动台接收信号，即让接收信号与筹元码相关，并用FHT电路进行处理。合并重复的八组正交码元，然后将其与其他相关器和天线信号合并，并用Viterbi算法进行解码。如果解码器指示合适的度量级，那么把结果传送给声码器或其他可选的业务处理器。
数据帧的前四个功率控制组间隔包含24个正交码元，每个码元是八次重复的结果。合并24个连续的正交码元，形成接收SNR度量，同时也将八码元组合并，以便数据解调。将SNR度量与1200bps SNR阈值比较。比较结果可确定第四功率控制组中控制位对的第二位，除非上述逻辑将其强行设定为上调状态。同样，对于第五至第八、第九至第十二以及第十三至第十六功率控制组，也是这样。
如果移动台发射1200bps数据帧，且不是软切换模式，那么如果适当的功率控制位是“上调”指令，移动台将增加发射功率1分贝。如果功率控制位是“下调”指令，那么移动台将降低发射功率1分贝。如果接收到“下调-上调”指令，那么移动台将不改变发射功率，这里假设错误接收了两位中的一位或另一位。
当从一个数据帧至下一个数据帧改变数据速率时，在该数据帧的开始将发射功率改变至相应的电平。所有的功率控制指令和调节都与每个发送数据速率所用的额定功率相关。
SNR阈值还可由连接基站的移动通信交换中心动态地改变。移动通信交换中心将基站与公用交换电话网(PSTN)相连，并提供PSTN与基站之间传递数据所需的交换功能。如果基站正从移动台接收的信号具有比额定值高的误码率，那么移动通信交换中心会命令基站对在该特定数据速率下的该移动台提高SNR阈值。
在另一个实施例中，以帧中的三个位将四个功率控制指令编码。例如，四个阈值确定了五种SNR比较输出。第一功率控制位判定接收SNR是否超过9.6kbps的目标电平。其余的两个位使用二进制编码表示接收SNR与四个较低电平中的哪一个相关。
在另一实施例中，只用两位控制移动台的发射功率。这通过在三个阈值分时共用其中一位来实现。在此另一种实施例中，每个功率控制组中两个功率控制位的第一位的定义与较佳实施例中的相同，即如果接收SNR超过9.6kbps的目标SNR，则发送“上调”指令，否则发送“下调”指令。
在此另一个实施例中，两个功率控制位中的第二位以每隔一位的方式分时共用，表示接收SNR是否超过4.8kbps目标SNR。偶数编号的功率控制位可以交替表示接收SNR是否超过2400bps和1200bps数据速率的目标SNR阈值。例如，在数据帧的十六个功率控制组中，第一、第三、第五、第七、第九、第十一、第十三和第十五功率控制组将发送由接收SNR是否超过4800bps数据速率之SNR阈值所确定的位。第二、第六、第十和第十四位将发送由接收SNR是否超过2400bps数据速率之SNR阈值所确定的位。第四、第八、第十二和第十六位将发送由接收SNR是否超过1200bps数据速率之SNR阈值所确定的位。
在此另一个实施例中，已知其发射帧所用位传输速率的移动台对接收到功率控制指令作相应的解释。例如，在发送9600bps数据帧期间，忽略了每对中的第二功率控制位。在发送4800bps数据帧期间，移动台忽略了每个功率控制组中每一控制位对的第一位，并服从奇数编号控制位对中的第二位。对于2400bps和1200bps数据速率的情况，操作相同。
在又一个实施例中，基站对9600bps速率使用两个SNR阈值，一个略大于目标SNR阈值，另一个略小于目标SNR阈值。显然，接收SNR不可能同时大于9600bps的阈值，又小于另三个数据发送速率中某一个的阈值。由于可能错误接收了功率控制位，所以对应于这种情况，移动台会接收一对功率控制位。在该情况下，由于一般不可能判断该对的两位中哪一位是错误的，所以移动台应该忽略该控制位对。因此，该实施例能够对9600bps数据速率发送“不变”的功率控制指令。
如果接收SNR超过较高的阈值，那么在一功率控制组中成对控制位的第一位发送“上调”指令。如果接收SNR低于较低的9600bps阈值，那么发送“下调”指令。
功率控制组的第二位包含“下调”指令，除非接收SNR低于较低位速率的适当阈值。如果接收SNR下降至9600bps上限阈值和下限阈值之间，那么第一指令位发送“下调”指令，而第二位发送“上调”指令。移动台就认为在接收功率控制位时发生了差错，或者正在发送“不变”指令。在任何一种情况下，移动台都不会在下一个功率控制组数据间隔中改变其发射功率。当功率调节非常接近目标SNR时，该实施例对降低移动台发射功率峰至峰间的脉动是有用的。这降低了移动台通过该特定基站与其他移动台通信所产生的噪声。
在本发明闭环功率控制过程的再一个实施例中，每个功率控制组只发送一个功率控制位。在该实施例中，奇数编号的功率控制组发送由9600bps SNR阈值所确定的功率控制位。每隔一个偶数功率控制组发送由4800bps SNR阈值所确定的功率控制位。其余的偶数功率控制组分给发送2400bps SNR阈值以及1200bps阈值确定的位。例如，第一、第三、第五、第七、第九、第十一、第十三和第十五功率控制组发送由9600bps SNR阈值比较所确定的位。第二、第六、第十和第十四位发送由4800bps SNR阈值比较所确定的位。第四和第十二位发送由2400bps SNR阈值比较所确定的位。第八和第十六位发送由1200bps SNR阈值比较所确定的位。该技术减少了在基站至移动台链路上发送的功率控制位数，其代价是控制位速率降低一倍，这在高动态环境中可能使闭环功率控制产生较大的差错。
本发明又一例闭环功率控制过程依赖于阈值的预定模式，这些模式对应不同的数据速率。该过程由移动台或基站建立数据速率预定模式开始。该模式不必均匀平衡，但可以是期望数据速率的函数。典型的模式如下：9600、1200、2400、4800和14,400。以下将把此建立的数据速率模式称为假定数据速率模式。
然后在诸如呼叫建立等时候，使移动台和基站都知道这个假定数据速率模式。如果移动台起动假定数据速率模式，则移动台将该模式传递给基站，反之亦然。
通过使用假定数据速率模式，基站解调器在对每个功率控制组确定合适的功率控制判决时把不同的能量阈值分配给所接收能量的每个功率控制组。每个数据速率能量级阈值的典型例子是，对于9600bps为9000，对于1200bps为6000，对于2400bps为3000，对于4800bps为1000，而对于14,400bps为8000。
基站将比较输人信号的能量，并根据该能量级推测数据速率。例如，如果基站接收到信号的能量级为5000，那么它将假设数据速率为1200bps，因为该数据速率是与存储在表中的最接近能量级相关的数据速率。然后，基站将一功率控制指令发送给移动台，命令它增加功率，因为在1200bps时，基站希望获得能量级6000。
移动台根据功率控制指令位的值、功率控制组使用的实际数据速率以及用于计算功率控制位的假定数据速率模式，决定如何使用每个功率控制指令位。移动台通过使用与基站所用相同的过程(确定具有最接近相关能量级的数据速率)，获悉基站用哪个假定数据速率作出功率控制判决。
移动台用来控制其发射功率的功率控制判决由以下表格确定：
    功率控制位＝上调     功率控制位＝下调
    实际速率＞假定速率     增加功率     忽略
    实际速率＝假定速率     增加功率     降低功率
    实际速率＜假定速率     忽略     降低功率
该表说明，如果移动台从基站接收到的功率控制位命令移动台增加功率，并且实际数据速率大于或等于假定数据速率，那么移动台将增加其发射功率。但是，如果功率控制位命令增加功率而实际数据速率小于假定数据速率，那么移动台将忽略功率控制指令。
上述表格该说明，如果实际速率小于或等于假定速率，那么如果接收到命令移动台降低功率的功率控制位，移动台将降低功率。如果实际速率等于假定速率，那么将忽略降低功率的功率控制指令。
该实施例的优点在于，可根据功率控制信道的误码率，在功率控制指令中包含软判决，以便改变功率增加和降低的步长。当实际数据速率与假定速率相差很远时，对软判决尤其有利。

Claims (9)

1.一种用于控制移动通信设备中发射机功率的方法，移动通信设备具有可变的数据传输速率，发射机通过移动通信设备与基站之间的信道进行通信，基站具有一张包含多个信噪比阈值的数据表，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
移动通信设备将一信号发送给基站，该信号以预定的数据速率发射并具有一信噪比；
基站将所述信噪比与多个信噪比阈值的每个进行比较；
基站响应于所述比较步骤，至少产生一个功率控制指令；
基站将所述至少一个功率控制指令发送给移动通信设备，并且
移动通信设备执行所述至少一个功率控制指令的第一功率控制指令。
2.一种用于控制移动通信设备中发射机功率的方法，移动通信设备具有可变的数据传输速率，发射机通过移动通信设备与基站之间的信道传输信号，每个信号包含多个功率控制组，基站具有一张数据表，表中包含了多个数据传输速率中每一个的信噪比阈值，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
移动通信设备以多个数据传输速率中的第一预定数据传输速率将一信号发送给基站，该信号具有一信噪比；
基站将所述信噪比与多个信噪比阈值的每个进行比较；
基站响应于所述比较步骤，为每个数据传输速率产生一个功率控制指令；
基站将每个功率控制指令发送给移动通信设备，并且
移动通信设备响应于每个接收到功率控制指令和第一预定数据传输速率，增加或降低发射机功率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，多个数据传输速率包括9600千位/秒、4800千位/秒、2400千位/秒和1200千位/秒。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，移动通信设备是码分多址型无线电话，并且基站是码分多址型基站。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将功率控制组编成帧，每个帧包含16个功率控制组。
6.一种用于控制移动通信设备中发射机功率的方法，移动通信设备具有能以多个预定数据速率发射数据信号的可变速率声码器，发射机通过移动通信设备与至少一个基站之间的信道传输信号，每个信号都包含多个数据帧，并且每个数据帧都包含多个功率控制组，至少一个的基站中的每一个都具有一张数据表，表中包含了多个数据传输速率中每一个的信噪比阈值，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
移动通信设备以多个数据传输速率中的第一预定数据速率将一信号发送给基站，该信号具有一信噪比；
基站将信噪比与多个信噪比阈值的每个进行比较；
基站响应于所述比较步骤，在每个功率控制组中产生一个功率控制指令；
基站将每个功率控制组发送给移动通信设备，并且
移动通信设备响应于每个接收到功率控制指令和第一预定数据传输速率，增加或降低发射机功率。
7.一种用于控制无线电设备之功率的方法，所述无线电设备具有一个有功率输出的发射机和一个能以多个预定数据速率发送信号的可变速率声码器，发射机通过反向信道将信号发送给至少一个基站，所述至少一个基站通过正向信道将信号发送给无线电设备，每个信号都包含多个数据帧，并且每个数据帧都包含多个功率控制组，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在无线电设备与至少一个基站中的第一基站之间建立一组预定的数据速率，该组预定数据速率中的每个数据速率都具有一相关的预定能量阈值等级；
响应于预定数据速率组中的第一预定数据速率和第一数据速率的相关预定能量阈值等级，产生一功率控制指令；
通过正向信道将功率控制指令发送给无线电设备；
将实际数据速率与第一预定数据速率比较，并且
无线电设备响应于功率控制指令和所述比较步骤，调节其输出功率。
8.一种用于控制无线电设备之功率的方法，所述无线电设备具有一个有功率输出的发射机和一个能以多个预定数据速率发送信号的可变速率声码器，发射机通过反向信道将信号发送给至少一个基站，所述至少一个基站通过正向信道将信号发送给无线电设备，每个信号都包含多个数据帧，并且每个数据帧都包含多个功率控制组，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在无线电设备与至少一个基站中的第一基站之间建立一组预定的数据速率，该组预定数据速率中的每个数据速率都具有一相关的预定能量阈值等级；
响应于预定数据速率组中的第一预定数据速率和第一数据速率的相关预定能量阈值等级，产生一发射机功率控制指令；
通过正向信道将发射机功率控制指令发送给无线电设备；
将实际数据速率与第一预定数据速率比较；
如果发射机功率控制指令指示上调功率并且实际数据速率大于第一预定数据速率，那么增加输出功率；
如果发射机功率控制指令指示下调功率并且实际数据速率大于第一预定数据速率，那么忽略该发射机功率控制指令；
如果发射机功率控制指令指示上调功率并且实际数据速率小于第一预定数据速率，那么忽略该发射机功率控制指令；
如果发射机功率控制指令指示下调功率并且实际数据速率小于第一预定数据速率，那么降低输出功率。
9.一种用于控制通信设备中发射机功率的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
通信设备将一具有某一信噪比的信号发送给一接收装置；
接收装置将所述信噪比与一信噪比阈值进行比较，并且
接收装置响应于所述比较步骤，产生一功率控制指令。
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